最近，日本日本富士通公司宣称它们成功开发出了一款便携式呼吸传感器，可以准确快速地测量特定气体成分的浓度，比如人类呼出气体中的低含量成分氨气。
新开发的呼吸传感器的工作原理及优势，资料图
富士通新型便携式呼气传感器
据了解，该公司研究人员开发出了可从呼气中提取与生活方式病有关的特定成分，并在短时间内检测出浓度的便携式呼气传感器。开发小组称，该技术可像体温计一样，轻松对应该接受精密检查的人进行筛查，从而及早发现生活方式病。
开发小组着眼的是跟肝脏代谢及胃癌危险因素，也就是人体中的低含量气体氨气。人类呼吸中的氨气含量，被认为和某些生活疾病相关联，如幽门螺杆菌感染。
微型传感器照片，以及溴化亚铜薄膜横截面电子扫描显微照片。资料图
呼气传感器检测原理
溴化亚铜中含有一价铜离子，是一种P型半导体，可以对氨气分子进行可逆吸附。利用这一性质，研究者开发了一款呼吸气体传感器，并对传感器中的薄膜厚度和溴化亚铜沉积层进行了优化。氨气分子的供电效应降低了传感器薄膜中的载流子，从而导致电极间的电阻上升。利用这一现象可以判断氨气和溴化亚铜间反应的发生。
因此，该传感器对氨气的灵敏度达到了对丙酮灵敏度的倍，丙酮也是人类呼出气体中的常见组分。该传感器对氨气的识别和浓度测量灵敏度达到了10ppb（十亿分之一）。
人类呼吸排出气体组分示意图，资料图
可检测肺癌标志物候补物质
据了解，开发人员发出了根据对气体所形成阻力的变化量来确定氨气浓度的算法。向传感器吹气，10秒内就可以计算出氨气浓度。
富士通研还通过实验证实：采用此次开发出的技术，可以ppb的灵敏度检测出肺癌标志物候补物质——壬醛。在这项应用中，传感器表面会形成3级胺分子膜。
在此之前，一些气体分子只能通过大型分析仪器才能检测鉴定，随着这款传感器的诞生，将使气体检测变得简便。今后，随着可检测的气体种类越来越多，将在智能器件及可穿戴设备上配备呼气传感器。
据悉，该公司称这款便携式呼气传感器，有望在年达到实用化。
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